Java之GC机制

简介: Java之GC机制

1 JVM基本结构

1)类加载器classLoader:在JVM启动时或者类运行时将需要的.class文件加载到内存中


2)内存区域(运行时数据区): 是在JVM运行的时候操作所分配的内存区


3)执行引擎:负责执行class文件中包含的字节码指令


4)本地方法接口:主要是调用C/C++实现的本地方法及返回结果


2 JVM内存结构

20170724223902569.png

1 )  方法区:

用于存储类结构信息的地方,包括常量池、静态变量、构造函数等。


2) Java堆(heap):

存储Java实例或者对象的地方。这块是gc的主要区域


3) Java栈(stack):

Java栈总是和线程关联的,每当创建一个线程时,JVM就会为这个线程创建一个对应的Java栈。在这个java栈中又会包含多个栈帧,每运行一个方法就创建一个栈帧,用于存储局部变量表、操作栈、方法返回值等。每一个方法从调用直至执行完成的过程,就对应一个栈帧在java栈中入栈到出栈的过程。所以java栈是线程私有的。


4)程序计数器:

用于保存当前线程执行的内存地址,由于JVM是多线程执行的,所以为了保证线程切换回来后还能恢复到原先状态,就需要一个独立的计数器,记录之前中断的地方,可见程序计数器也是线程私有的


5)本地方法栈:

和Java栈的作用差不多,只不过是为JVM使用到的native方法服务的


3 Java对象引用

Java对象的引用可以分为4类:强引用、软引用、弱引用和虚引用。


1)强引用:

通常可以认为是通过new出来的对象,即使内存不足,GC进行垃圾收集的时候也不会主动回收。


Object obj = new Object();


2)软引用:

在内存不足的时候,GC进行垃圾收集的时候会被GC回收


Object obj = new Object();

SoftReference<Object> softReference = new SoftReference<>(obj);


3)弱引用:

无论内存是否充足,GC进行垃圾收集的时候都会回收


Object obj = new Object();

WeakReference<Object> weakReference = new WeakReference<>(obj);


4)虚引用:

和弱引用类似,主要区别在于虚引用必须和引用队列一起使用


Object obj = new Object();

ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();

PhantomReference<Object> phantomReference = new PhantomReference<>(obj, referenceQueue);


引用队列:

如果软引用和弱引用被GC回收,JVM就会把这个引用加到引用队列里,如果是虚引用,在回收前就会被加到引用队列里。



相关文章
|
7月前
|
设计模式 人工智能 安全
AQS:Java 中悲观锁的底层实现机制
AQS(AbstractQueuedSynchronizer)是Java并发包中实现同步组件的基础工具,支持锁(如ReentrantLock、ReadWriteLock)和线程同步工具类(如CountDownLatch、Semaphore)等。Doug Lea设计AQS旨在抽象基础同步操作,简化同步组件构建。 使用AQS需实现`tryAcquire(int arg)`和`tryRelease(int arg)`方法以获取和释放资源,共享模式还需实现`tryAcquireShared(int arg)`和`tryReleaseShared(int arg)`。
405 32
AQS:Java 中悲观锁的底层实现机制
|
7月前
|
人工智能 Java 关系型数据库
Java——SPI机制详解
SPI(Service Provider Interface)是JDK内置的服务提供发现机制,主要用于框架扩展和组件替换。通过在`META-INF/services/`目录下定义接口实现类文件,Java程序可利用`ServiceLoader`动态加载服务实现。SPI核心思想是解耦,允许不同厂商为同一接口提供多种实现,如`java.sql.Driver`的MySQL与PostgreSQL实现。然而,SPI存在缺陷:需遍历所有实现并实例化,可能造成资源浪费;获取实现类方式不够灵活;多线程使用时存在安全问题。尽管如此,SPI仍是Java生态系统中实现插件化和模块化设计的重要工具。
269 0
|
5月前
|
人工智能 前端开发 安全
Java开发不可不知的秘密:类加载器实现机制
类加载器是Java中负责动态加载类到JVM的组件,理解其工作原理对开发复杂应用至关重要。本文详解类加载过程、双亲委派模型及常见类加载器,并介绍自定义类加载器的实现与应用场景。
262 4
|
7月前
|
Java 区块链 网络架构
酷阿鲸森林农场:Java 区块链系统中的 P2P 区块同步与节点自动加入机制
本文介绍了基于 Java 的去中心化区块链电商系统设计与实现,重点探讨了 P2P 网络在酷阿鲸森林农场项目中的应用。通过节点自动发现、区块广播同步及链校验功能,系统实现了无需中心服务器的点对点网络架构。文章详细解析了核心代码逻辑,包括 P2P 服务端监听、客户端广播新区块及节点列表自动获取等环节,并提出了消息签名验证、WebSocket 替代 Socket 等优化方向。该系统不仅适用于农业电商,还可扩展至教育、物流等领域,构建可信数据链条。
|
9月前
|
缓存 Dubbo Java
理解的Java中SPI机制
本文深入解析了JDK提供的Java SPI(Service Provider Interface)机制,这是一种基于接口编程、策略模式与配置文件组合实现的动态加载机制,核心在于解耦。文章通过具体示例介绍了SPI的使用方法,包括定义接口、创建配置文件及加载实现类的过程,并分析了其原理与优缺点。SPI适用于框架扩展或替换场景,如JDBC驱动加载、SLF4J日志实现等,但存在加载效率低和线程安全问题。
436 7
理解的Java中SPI机制
|
7月前
|
人工智能 JavaScript Java
Java反射机制及原理
本文介绍了Java反射机制的基本概念、使用方法及其原理。反射在实际项目中比代理更常用,掌握它可以提升编程能力并理解框架设计原理。文章详细讲解了获取Class对象的四种方式:对象.getClass()、类.class、Class.forName()和类加载器.loadClass(),并分析了Class.forName()与ClassLoader的区别。此外,还探讨了通过Class对象进行实例化、获取方法和字段等操作的具体实现。最后从JVM类加载机制角度解析了Class对象的本质及其与类和实例的关系,帮助读者深入理解Java反射的工作原理。
196 0
|
8月前
|
存储 Java 编译器
Java 中 .length 的使用方法:深入理解 Java 数据结构中的长度获取机制
本文深入解析了 Java 中 `.length` 的使用方法及其在不同数据结构中的应用。对于数组,通过 `.length` 属性获取元素数量;字符串则使用 `.length()` 方法计算字符数;集合类如 `ArrayList` 采用 `.size()` 方法统计元素个数。此外,基本数据类型和包装类不支持长度属性。掌握这些区别,有助于开发者避免常见错误,提升代码质量。
810 1
|
9月前
|
缓存 运维 Java
Java静态代码块深度剖析:机制、特性与最佳实践
在Java中,静态代码块(或称静态初始化块)是指类中定义的一个或多个`static { ... }`结构。其主要功能在于初始化类级别的数据,例如静态变量的初始化或执行仅需运行一次的初始化逻辑。
303 4
|
Java 开发者
Java中的异常处理机制深度剖析####
本文深入探讨了Java语言中异常处理的重要性、核心机制及其在实际编程中的应用策略,旨在帮助开发者更有效地编写健壮的代码。通过实例分析,揭示了try-catch-finally结构的最佳实践,以及如何利用自定义异常提升程序的可读性和维护性。此外,还简要介绍了Java 7引入的多异常捕获特性,为读者提供了一个全面而实用的异常处理指南。 ####
206 20
|
运维 Java 编译器
Java 异常处理:机制、策略与最佳实践
Java异常处理是确保程序稳定运行的关键。本文介绍Java异常处理的机制,包括异常类层次结构、try-catch-finally语句的使用,并探讨常见策略及最佳实践,帮助开发者有效管理错误和异常情况。
920 6